Automaattiset tuotantosolut ovat teollisuudessa tänä päivänä yleisiä, ja niiden toteutukseen mahdollisuudet ovat monet. Yksi mahdollisuus on rakentaa robottisolu jälkiasennettujen CNC-pyöröpöydin täydennettyjen alunperin kolmiakselisten koneistuskeskuksen ympärille.

Asiaan sovellutus Saksasta. Schwab CNC Metallbearbeitungon Rot am Seessä Schwäbisch Hallin alueella Saksassa toimiva jyrsin- ja sorvausosia eri toimialoille valmistava yritys.

Rainer Schwab omistaa yrityksen yhdessä poikansa Markus Schwabin kanssa ja periaatteena on tarjota ammattimaista valmistuspalvelua tuotteen eliniän ajan alkaen prototyypin valmistamisesta sarjatuotannon kautta ja edelleen varaosiin asti.

Osia moottoriajoneuvoihin

Schwab tekee tyypillisinä töinään magnesiumista koteloita moottoriajoneuvon ohjausjärjestelmiin.  Kun vuosittain valmistettujen koteloiden määrä nousi yrityksessä muutama vuosi sitten 250 000 kappaleeseen, tehtiin päätös niiden tuotannon automatisoinnista.

Vuonna 2019 toteutetun automatisoinnin teki EGS Automatisierungstechnik ja sen perusta oli järjestelmätoimittaja W&R Industrievertretungin kautta vuonna 2016 hankittu kolmiakselinen Brother Speedio S 1000 X1-koneistuskeskus.  

W&R myy Saksassa mm. Brotherin työstöyksiköitä ja tekee koneisiin myös asiakkaan toivomia yksilöllisiä räätälöinti- ja mukautustöitä. Tällainen räätälöinti tehtiin myös Schwabille ja Speedio S 1000 X1 sai projektissa vuonna 2017 neljännen CNC-akselin. Koneeseen integroitiin pL Lehmannin valmistama CNC-pyöröpöytämalli EA-520.

pL Lehmann on sveitsiläinen CNC-pyöröpöytien ja kiinnitysjärjestelmien valmistaja. Suomessa valmistajan tuotteiden maahantuoja on Nurminen Tools Oy.

”Pöytämallissa max. kiinnitysmomentti on 2000 Nm syöttömomentti 440 Nm ja samalla pöydän rakenne on poikkeuksellisen kompakti. Suurin osa markkinoilla olevista malleista on vähintäänkin kaksi kertaa isompia”, kertoo W&R:n toimitusjohtaja Jürgen Reimer.

Tehokasta monisivutyöstöä

Neliakseliseksi laajentuneen koneistuskeskuksen pohjalta EGS kehitti kokonaisuutta eteenpäin tuotantosoluksi. Samaan yhteyteen hankittiin toinen Speedio ja robotti, jolloin syntyi robotisoitu tuotantosolu, missä työkappaleiden eri puolien työstö tapahtuu kahdella eri koneella.

Brother Speedio S 1000 X1 -koneen pyöröpöydälle on asennettu Schwabin kehittämä kiinnitin, mihin voidaan asettaa neljä osaa rinnakkain. Neljän osan valmistussykli pöydällä kestää noin kuusi minuuttia.

Kun kappaleet on koneistettu yhdeltä puolelta, robotti siirtää kappaleet väliasemaan ja siirtää uudet koneistukseen. Tämän jälkeen se siirtää koneistetut kappaleet toiselle koneelle, millä tapahtuu työkappaleiden takasivun työstö.

Valmistussolussa toiseen koneeseen, Brother Speedio S 700 X1:een, on lisätty niin ikään ylimääräinen neljäs CNC-akselilla, pL Lehmannin kääntöpöytä EA-510.

”Asiakkaamme arvostavat monisivutyöstöä, koska sen yhteydessä pärjätään vähemmillä kiinnityksillä. Hukka-ajoilta säästytään ja kiinnitysvirheiltä vältytään.”

”Kun kolmiakseliset Brotherit on varustettu tässä tapauksessa neljännellä tai mahdollisesti viidennellä akselilla, koneistukset ovat toteutettavissa jopa tuottavammin ja taloudellisemmin kuin alkuperäisillä 5-akselisilla koneilla. Kiinnitys- ja syöttömomentit ovat korkeita ja tilantarve vähäinen. Jo vakiomalli tarjoaa vahvaa suorituskykyä”, kertoo W&R:n toimitusjohtaja Jürgen Reimer.

Nopea kone takasivujen koneistukseen

Koska koneistustoimenpiteet ovat Schwabin koneistamien kappaleiden takasivulla vähemmän työläitä kuin etupuolella, osat kiinnitetään yksittäin ja koneistetaan suurella nopeudella. Tähän työhön sopii hieman pienempi mutta samana aikaan nopea Brother Speedio malli S 700 X1, maksimi kiihtyvyys on 2,2 g Z-akselilla ja 2 g X- ja Y-akselilla.

Kuten Speedio S 1000 X:n, myös Speedio S 700 X1:n kohdalla automaattinen lataus tapahtuu sivulle jälkiasennetun luukun kautta, joka on yhdistetty koneen ja robottisolun turvapiiriin. Tätä toimenpidettä varten valittiin mukaan kuusiakselinen teollisuusrobotti Motoman GP25, mikä täyttää yrityksen mukaan hyvin ulottuvuudelle, käsittelytarkkuudelle, osien asettelulle sekä tuotantonopeudelle asetetut vaatimukset. Kokonaisuuden täydentää 480-paikkainen palettijärjestelmä. Järjestelmä mahdollistaa jopa 12 tunnin miehittämättömän tuotannon.

”Pyöröpöydin täydennettyjen koneistuskeskusten ympärille toteutetun automaattisolun ansiosta tuotantomme on kasvanut huomattavasti. Suuret kappalemäärät voidaan koneistaa nopeasti ja luotettavasti”, kertovat Rainer ja Markus Schwab.